用于監(jiān)測腦血流動力學(xué)狀況的裝置和方法
【專利摘要】本文公開了用于測量生物阻抗信號的裝置和方法。一方面可包括頭戴式聽筒裝置，所述頭戴式聽筒裝置包括保持器和電極。所述保持器可被配置來將所述電極安置在受試者的頭部上，以便獲得指示與MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的生物阻抗信號。處理器可被包括來測量并分析所獲得的生物阻抗信號，并且輸出用于預(yù)測與MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息。
【專利說明】用于監(jiān)測腦血流動力學(xué)狀況的裝置和方法
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請依據(jù)美國法典第35篇第119條(e)款要求2011年2月9日提交的美國臨時申請?zhí)?1/441，248和2011年4月12日提交的美國臨時申請?zhí)?1/474，739的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，所述美國臨時申請的全部內(nèi)容都以引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開的方面涉及顱生物阻抗信號的測量、監(jiān)測和/或分析以及基于所述分析對血流動力學(xué)腦狀況的預(yù)測。
[0004]背景
[0005]許多腦血流動力學(xué)參數(shù)可以是臨床上適用于診斷中風(fēng)、創(chuàng)傷以及可能影響腦血管系統(tǒng)的功能的其它病狀。這些參數(shù)可包括腦血容量、腦血流、腦灌流壓、平均通過時間、到達(dá)峰值的時間、顱內(nèi)壓以及其它。用于檢測或監(jiān)測這些參數(shù)的常規(guī)方法可包括將探針物理地插入到腦脊髓液中或動脈中、血管造影術(shù)、計算機斷層攝影血管造影術(shù)(CTA)、灌注計算機斷層攝影術(shù)(PCT)、經(jīng)顱多普勒超聲(TCD)、正電子發(fā)射斷層攝影術(shù)(PET)、磁共振成像(MRI)以及磁共振血管造影術(shù)(MRA)。
[0006]用于檢測或監(jiān)測腦血流動力學(xué)參數(shù)的一些無創(chuàng)性方法可能要求例如用于進行CT、PCT、PET和/或MRI程序的機器。在某些情況下，這些機器的成本、其受限制的移動性和/或其每次使用的顯著費用可能限制它們在以下情況中的有用性:其中可能希望經(jīng)常、連續(xù)或頻繁地監(jiān)測腦血流動力學(xué)狀況。
[0007]上述描述僅是示例性地用于提供一般背景并且不限制如所描述和所要求的系統(tǒng)、方法、裝置以及特征的各種實施方案。
[0008]公開的幾個方面的概述
[0009]在目前公開的實施方案中，描述了一些示例性系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法可用于測量并監(jiān)測血流動力學(xué)狀況。在一些實施方案中，這些方法和系統(tǒng)可例如有用于連續(xù)或頻繁的使用，并且可涉及例如用于測量指示腦血管血流動力學(xué)狀況的生物阻抗信號的患者頭戴式聽筒裝置和腦灌注監(jiān)測器。所述患者頭戴式聽筒和腦灌注監(jiān)測器可提供用于預(yù)測血流動力學(xué)狀況的信息。
[0010]一個示例性公開的實施方案可包括頭戴式聽筒裝置。所述頭戴式聽筒裝置可包括保持器、連接到所述保持器上的第一位置處的第一電極，使得當(dāng)所述保持器在受試者的頭部上取向時，所述第一電極被定位在受試者的大腦中動脈(MCA)的前面且一般來說與側(cè)腦室的前角相對。頭戴式聽筒還可包括連接到保持器上的第二位置處的第二電極，使得當(dāng)所述保持器在受試者的頭部上取向時，所述第二電極被定位在MCA后面且一般來說與側(cè)腦室的后角相對?？墒怪辽僖粋€電導(dǎo)體與頭戴式聽筒相關(guān)，以便使得第一電極和第二電極能夠在電路中連接，使得當(dāng)所述第一 電極處于第一位置且所述第二電極處于第二位置并且所述第一電極和第二電極連接到電流流過的電路上時，所述保持器、所述第一電極以及所述第二電極協(xié)作來使得電流能夠從MCA的一側(cè)上的第一電極和第二電極之一流過側(cè)腦室并且到達(dá)MCA的在所述第一側(cè)對面的第二側(cè)上的第一電極和第二電極中的另一個上。
[0011]在其它實施方案中，保持器可在第一電極與第二電極之間維持70_與IOOmm之間或75mm與95mm之間的間距。
[0012]在另一個實施方案中，保持器可根據(jù)敏感度圖安置第一電極和第二電極。
[0013]在又一個實施方案中，保持器可將待膠粘到暴露皮膚上的第一電極安置在前額上并且可將待膠粘到暴露皮膚上的第二電極安置在耳朵上方。
[0014]在再一個實施方案中，保持器可安置第一電極和第二電極，使得所述第一電極和第二電極不在外部血管或肌肉區(qū)域的正好上方。
[0015]在又一個實施方案中，電極可被取向以便使得電流能夠從第一電極穿過側(cè)腦室并到達(dá)第二電極。
[0016]在又一個實施方案中，頭戴式聽筒裝置可進一步包括連接到保持器上的第三位置處的第三電極和連接到保持器上的第四位置處的第四電極，使得當(dāng)所述保持器在受試者的頭部上取向時，所述第三電極被定位在頭部的與所述第一電極相對的一側(cè)上，并且所述第四電極被定位在頭部的與所述第二電極相對的一側(cè)上，并且其中所述第三電極和第四電極是成對的，使得能夠使與所述第一電極和第二電極相關(guān)的電流流過第一側(cè)腦室，并且能夠使與所述第三電極和第四電極相關(guān)的電流流過與所述第一側(cè)腦室相對的第二側(cè)腦室。
[0017]在其它實施方案中，至少一個處理器可被配置來從電流測量至少一個生物阻抗信號(所述電流從第一電極和第二電極之一流到第一電極和第二電極中的另一個上)，并且可進一步被配置來從與第三電極和第四電極相關(guān)的電流測量至少一個其它的生物阻抗信 號。
[0018]在另外實施方案中，所述至少一個處理器可被配置來基于至少一個生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與受試者頭部的上面安置有第一電極和第二電極的一側(cè)上的MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息，并且可進一步被配置來基于所述至少一個其它的生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與受試者頭部的上面安置有第三電極和第四電極的一側(cè)上的MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息。
[0019]在又一個實施方案中，第一電極和第二電極可被配置來將電流驅(qū)動于其間并實現(xiàn)對所產(chǎn)生的電壓的測量。
[0020]在又一個實施方案中，第一電極可為第一電流電極而第二電極可為第二電流電極，并且頭戴式聽筒裝置可進一步包括第一電壓電極和第二電壓電極，其中所述第一電壓電極和第二電壓電極被分別定位在保持器上鄰近所述第一電流電極和第二電流電極的位置處。
[0021]以上概述和以下附圖描述以及以下詳細(xì)描述例示本公開的僅僅一些方面，僅僅是解釋性的，并且不限制如所要求保護的本發(fā)明。
[0022]附圖簡述
[0023]結(jié)合在本說明書中并且構(gòu)成其一部分的附圖與所述描述一起用于解釋本文所描述的實施方案的原理。
[0024]圖1提供與本發(fā)明的示例性實施方案一致的示例性腦血流動力學(xué)測量裝置的圖形表示。
[0025]圖2提供主要腦動脈的圖形表示。[0026]圖3提供與本發(fā)明的示例性實施方案一致的受試者的大腦中的示例性生物阻抗信號通路的圖形表示。
[0027]圖4提供與本發(fā)明的示例性實施方案一致的從腦血流動力學(xué)測量裝置獲得的示例性生物阻抗信號的圖形表示。
[0028]圖5提供大腦的示例性敏感度圖的圖形表示。
[0029]圖6提供大腦的示例性電導(dǎo)模型的圖形表示。
[0030]圖7提供大腦的另一個示例性敏感度圖的圖形表示。
[0031]圖8是示出了用于預(yù)測與MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的示例性方法的步驟的流程圖。
[0032]詳細(xì)描述
[0033]現(xiàn)在將參看附圖來詳細(xì)參考示例性實施方案。在任何可能的情況下，相同參考數(shù)字將貫穿附圖和以下描述使用來指代相同或相似部分。足夠詳細(xì)地描述了這些實施方案，以便使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，并且應(yīng)理解在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可利用其它實施方案并且可以做出改變。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)在限制意義上加以解釋。
[0034]除非另有定義，本文使用的所有技術(shù)和/或科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明的實施方案屬于的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的意義相同的意義。雖然類似于或等效于本文描述的那些方法和材料的方法和材料可以用于本發(fā)明的實施方案的實踐或測試中，但以下描述了示例性方法和/或材料。在沖突的情況下，將以本專利說明書(包括定義)為準(zhǔn)。此外，所述材料、方法以及實例僅是說明性的并且不意欲具有必要限制性。
[0035]示例性公開的實施方案可包括用于測量并`監(jiān)測生物阻抗信號的裝置和方法。更具體地說，它們可包括用于測量、相關(guān)并分析信號并且輸出用于預(yù)測血流動力學(xué)腦狀況的信息的裝置。
[0036]與本公開一致的實施方案可包括頭戴式聽筒裝置。頭戴式聽筒裝置可包括(但不一定包括)例如支撐元件如保持器、頭帶或攜帶或容納其它功能元件的另外框架元件。可被結(jié)合的另外的結(jié)構(gòu)可包括以下各項中的一個或多個:電極、電路、處理器、傳感器、導(dǎo)線、發(fā)送器、接收器以及適用于獲得、處理、發(fā)射、接收并分析電信號的其它裝置。頭戴式聽筒裝置此外可包括緊固件、粘合劑以及促進附接到受試者身體上的其它元件。如本文所使用，頭戴式聽筒裝置不需要包括所有所述特征。
[0037]圖1提供示例性頭戴式聽筒裝置100的圖形表示。這個示例性裝置100可包括經(jīng)由保持器180固定至受試者的頭部的電極110。電極110可經(jīng)由導(dǎo)線連接至腦灌注監(jiān)測器130 (或可以可選地包括無線連接)。
[0038]保持器180(如圖1中所示)可為頭帶裝置。示例性保持器180可包括用于將電極110連接、環(huán)繞或固定至患者的頭部的各種裝置。例如，頭戴式聽筒180可以包括經(jīng)過連接來形成環(huán)繞患者的頭部的環(huán)或帶的兩個或更多個單獨的部分。任何這些方面，包括帶、緊固件、電極夾持器、接線、鉤與環(huán)連接器帶、卡扣、按鈕、卡環(huán)等可為可調(diào)整的，以便配合患者的頭部。示例性保持器180的部分可以是基本上柔性的并且示例性保持器180的部分可以是基本上剛性的。例如，示例性保持器180的包括電極的部分可以是基本上剛性的，以便除了別的之外，還將電極110基本上固定在患者的頭部上的特定解剖位置中。另外或作為替代，其它部分，如將示例性保持器180夾持至患者的頭部的帶或連接器，可以是基本上柔性的、彈性的和/或合體的。
[0039]示例性保持器180的任何部分可進行專門地設(shè)計、成形或精巧制作，以便配合患者的解剖的特定或具體部分。例如，可精巧制作示例性保持器180的部分，以便配合接近、圍繞或鄰近患者的耳朵。示例性保持器180的部分可進行專門地設(shè)計、成形或精巧制作，以便配合太陽穴、前額和/或?qū)㈦姌O110安置在特定解剖或其它位置中。示例性保持器180的部分可被成形以使得電極110 (或其它所包括的測量裝置)出現(xiàn)在用于檢測患者的頭部或大腦中的血流量的特征的特定位置中。所述血流量的實例可以出現(xiàn)在本文所論述的任何血管中，尤其是將血液提供至頭部和/或大腦的動脈和脈管系統(tǒng)，而不管血管是否處于大腦中或是否給大腦供血。
[0040]示例性保持器180可包括適合用于改善患者的舒適度和/或與患者的粘附的特征。例如，示例性保持器180在所述裝置中可包括允許患者的皮膚透氣的孔。示例性保持器180可進一步包括填料、墊子、穩(wěn)定器、皮毛、泡沫氈或用于增加患者舒適度的任何其它材料。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一些實施方案，頭戴式聽筒裝置100可包括連接到保持器上的第一電極和第二電極和至少一個電導(dǎo)體，以使得第一電極和第二電極能夠在電路中連接，使得所述保持器、所述第一電極以及所述第二電極協(xié)作來使得電流能夠從所述第一電極和第二電極之一流過受試者的頭部并且到達(dá)所述第一電極和第二電極中的另一個上。如本文所使用，電極可包括適于從受試者的頭部獲得電信號并向受試者的頭部輸送電信號的任何裝置。電極可由金屬或其它任何導(dǎo)電性或半導(dǎo)電性材料構(gòu)造而成。在一些實施方案中，電極可接觸皮膚表面。接觸電極的皮膚表面可由銀/鹵化銀(Ag/AgCl)結(jié)合固體凝膠、濕凝膠或其它導(dǎo)電性凝膠的組合制成，如(例如)心電圖(ECG)電極中所使用。皮膚準(zhǔn)備方法如摩擦、清潔或本領(lǐng)域已知的其它方法可用于改善皮膚接觸。在其它實施方案中，電極可在不接觸皮膚表面的情況下獲得或輸送電信號。
[0042]使得第一電極和第二電極能夠在電路中連接的電導(dǎo)體可為能夠傳導(dǎo)電流的任何結(jié)構(gòu)。例如，電導(dǎo)體可包括連接到電極上的任何材料的電導(dǎo)線和/或印刷在柔性或非柔性襯底上的電路。電導(dǎo)體可被配置來將第一電極和第二電極連接到另外裝置或電路上，所述另外設(shè)備或電路被配置來產(chǎn)生電流和/或電壓。與本公開一致的電導(dǎo)體還可被嵌入保持器中，和/或附接到保持器的表面上。
[0043]在一些不例性實施方案中，如圖1中所不，第一電極和第二電極可各自為一對電極110的一部分，其中這對電極110包括電流輸出電極和電壓輸入電極。例如,第一電極可為前電流電極111，且與前電壓電極112成對。第二電極可為后電流電極114，且與后電壓電極113成對。前電流電極111和后電流電極114可分別被定位在鄰近前電壓電極112和后電壓電極113的位置處。本文所公開的一些實施方案包括用于安置或定位第一電極和第二電極的方法和裝置。盡管本公開可以指第一電極和第二電極，但應(yīng)了解，安置或定位第一電極或第二電極(例如，前電流電極111)還可包括鄰近所述第一電極和第二電極安置或定位成對電極(例如，前電壓電極112)。電極110還可采取不同的形狀，如圓形、橢圓形或其它符合解剖學(xué)的形狀。電極對110可彼此相鄰，并且還可以具有圓形或橢圓形形狀的同心對安排成內(nèi)電極和外電極。
[0044]電極111、112、113和114可經(jīng)由電導(dǎo)體190連接到腦灌注監(jiān)測器130上，所述電導(dǎo)體的部分可嵌入保持器180中。電導(dǎo)體190 (其可包括多條導(dǎo)線)可使得能夠?qū)⒂赡X灌注監(jiān)測器130產(chǎn)生的輸出電流驅(qū)動入前電流電極111與后電流電極114之間。輸出電流可包括具有恒定振幅和穩(wěn)定頻率的交流電(AC)信號。由于所述輸出電流而在頭部上誘導(dǎo)的所產(chǎn)生的電壓可在前電壓電極112與后電壓電極113之間進行測量。可在與所述輸出電流相同的頻率下測量所產(chǎn)生的電壓。輸出電流信號與所產(chǎn)生的電壓信號之間的比較可產(chǎn)生與受試者的生物阻抗相關(guān)的信息。更具體地說，生物阻抗的振幅可被計算為所產(chǎn)生的電壓信號振幅與輸出電流振幅信號的比值，并且生物阻抗的相位可被計算為所述輸出電流信號通過其引起輸入電壓信號的相位差。
[0045]示例性保持器180上的電極可被安排，以便獲得生物阻抗信號波形。例如，生物阻抗可由布置在頭部的右側(cè)和左側(cè)上以與大腦的右半球和左半球相對應(yīng)的兩個傳感器部分150來測量。雖然在圖1中僅示出一個傳感器部分150，但受試者的頭部的相對側(cè)可包括類似的電極安排，包括第三電極和第四電極，各自包括電流電極和電壓電極。每個傳感器部分150均可包括一對前電極，即前電流電極111和前電壓電極112;以及一對后電極，即后電流電極114和后電壓電極113。第一電極和第二電極的位置可進行調(diào)整，使得腦血流動力學(xué)狀況的具體方面得到測量，如將在后面更詳細(xì)地論述。圖1中所描繪的電極配置僅是合適的電極配置的一個實例。另外實施方案可包括另外或可選地安排在示例性保持器180的不同區(qū)域中的更多或更少的電極110。其它實施方案可包括電極110，所述電極被配置在可選地成形的頭戴式聽筒上，以便到達(dá)受試者頭部的不同于示例性保持器180的區(qū)域。部分150可為單獨的部分并且可在單個保持器180中組合起來。
[0046]根據(jù)本公開的一些實施方案，保持器180可被配置來將待固定到暴露皮膚上的第一電極安置在前額上并且將待固定到暴露皮膚上的第二電極安置在耳朵上方。當(dāng)與從放置在受試者頭發(fā)上的電極獲得的類似信號相比時，用膠粘劑將電極固定到皮膚上可減少所獲得的生物阻抗信號中的運動偽差。如本文所使用，術(shù)語“膠粘劑”一般用于指代所有類型的粘合劑，不論是以流體形式應(yīng)用還是以粘表面的形式如通過不干膠結(jié)合。前額上的區(qū)域(如在發(fā)際線的正好下方)以及耳朵上方和周圍的區(qū)域(如在耳垂下面)可提供用于固定電極的暴露皮膚。因受試者的頭發(fā)上的電極放置而引起的運動偽差還可以通過處理方法來對付。保持器180還可被配置來安置`第一電極和第二電極，使得所述第一電極和第二電極不在外部血管或肌肉區(qū)域的正好上方。所述外部血管和肌肉區(qū)域可產(chǎn)生生物阻抗信號偽差，所述生物阻抗信號偽差不指示腦血流動力學(xué)狀況的變化。前額上較高的位置(在發(fā)際線的正好下方，以避免眼睛周圍的肌肉)以及耳朵上方的位置(以避免耳朵前方和后方的外部血管)可適用于這個實施方案。由外部血管或肌肉區(qū)域引起的信號偽差還可通過處理方法來解決。
[0047]在與本公開一致的一些實施方案中，頭戴式聽筒裝置可包括被配置來進行動作的至少一個處理器。如本文所使用，術(shù)語“處理器”可包括對一個輸入或多個輸入執(zhí)行邏輯操作的電路。例如，這類處理器可包括一個或多個集成電路、微芯片、微控制器、微處理器、中央處理器(CPU)的全部或一部分、圖形處理單元(GPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或適于執(zhí)行指令或進行邏輯操作的其它電路。如果使處理器可訪問、編程有、包括或以另外的方式能夠進行用于進行某個動作的指令，那么所述至少一個處理器可以被配置來進行所述動作。所述至少一個處理器可直接地通過永久或暫時維持在所述處理器中的信息抑或通過由所述處理器存取或提供至所述處理器的指令而具有這類指令。提供至所述處理器的指令可以計算機程序的形式提供，所述計算機程序包括有形地體現(xiàn)在信息載體上(例如，在機器可讀存儲裝置或任何有形的計算機可讀介質(zhì)中)的指令。計算機程序可以任何形式的編程語言寫入，包括編譯或解譯語言，并且它可以任何形式部署，包括作為獨立程序或作為一個或多個模塊、組件、子程序或適合在計算環(huán)境中使用的其它單元。所述至少一個處理器可包括專用硬件、通用硬件或兩者的組合，以便執(zhí)行相關(guān)指令。所述處理器還可包括整合的通信接口，或者可包括與所述處理器分離并且遠(yuǎn)離的通信接口。所述至少一個處理器可被配置來通過連接到其中存儲了進行指定功能的指令的存儲器位置或存儲裝置而執(zhí)行指定功能。
[0048]在一些實施方案中，處理器可被配置來接收信號。如本文所使用，信號可以是任何時變或空變量。接收信號可包括通過電導(dǎo)裝置(如導(dǎo)線或電路)獲得信號；無線傳輸?shù)男盘柕慕邮?；?或早先記錄的信號(如存儲在存儲器中的信號)的接收。接收信號可進一步包括用于信號接收的本領(lǐng)域已知的其它方法。
[0049]在與本公開的一些實施方案一致的情況下，所述至少一個處理器可被配置來從電流測量至少一個生物電阻抗信號，所述電流從所述第一電極和第二電極之一流到所述第一電極和第二電極中的另一個上。生物阻抗信號可包括至少一個電壓信號和/或至少一個電流信號。例如，生物阻抗信號可包括兩個或更多個電壓和/或電流信號，并且可包括表示兩個或更多個電壓和/或電流信號之間的比較的信號。生物阻抗信號可被測量為對至少一個測量電壓信號和/或至少一個測量電流信號的響應(yīng)。在生物阻抗信號中，有關(guān)受試者的身體的電阻抗的信息可包含于所述信號的振幅、頻率或相位角中。有關(guān)受試者的身體的電阻抗的信息還可包含于多個信號的振幅、頻率或相位角之間的比較中。
[0050]在一些實施方案中，從在第一與第二電極之間流動的電流測量生物阻抗信號可包括測量在鄰近所述第一電極和第二電極的位置處所產(chǎn)生的電壓。在替代或另外實施方案中，從在第一與第二電極之間流動的電流測量生物阻抗信號可包括在具有電極的電路中使用已知阻抗。另外的實施方案可包括使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法從在第一與第二電極之間流動的電流測量生物阻抗信號`。
[0051]驅(qū)動入前電流電極111與后電流電極114之間的電流要求一定的驅(qū)動電壓。所需驅(qū)動電壓可取決于電流在前電流電極111與后電流電極114之間遵循的通路的阻抗。腦灌注監(jiān)測器130可被配置來驅(qū)動一定量的電流，并測量驅(qū)動所述電流所需的所產(chǎn)生的電壓。如前所述，生物阻抗信號的振幅可被計算為所產(chǎn)生的電壓信號振幅與輸出電流振幅信號的比值，并且生物阻抗的相位可被計算為所述輸出電流信號通過其引起輸入電壓信號的相位差。在一個替代實施方案中，腦灌注監(jiān)測器130可被配置來維持恒定的AC電流振幅，從而形成有效的電流源。在電極112與113之間的所誘導(dǎo)的電壓可用于測量阻抗，并且所誘導(dǎo)的電壓的變化可反映阻抗變化。
[0052]生物阻抗信號可指示(例如)受試者的大腦的第一半球和/或第二半球內(nèi)的血流動力學(xué)狀況。第一半球和第二半球可以指按任何順序的受試者的大腦的右半球和左半球。指示受試者的大腦的特定側(cè)內(nèi)的血流動力學(xué)狀況的信號可經(jīng)由電極或類似物從所述受試者的頭部的同一側(cè)獲得，或可從所述受試者的頭部的相對側(cè)獲得。血流動力學(xué)狀況可包括(例如)腦血容量、腦血流、腦灌流壓、顱內(nèi)壓以及可至少部分反映腦狀況的任何其它參數(shù)。指示受試者的大腦的具體側(cè)內(nèi)的血流動力學(xué)特征的生物阻抗信號還可從其它位置(如受試者的頸部上)獲得，在頸部中(例如)定位有頸動脈。[0053]還可在超過單個AC頻率下從輸出電流中測量生物阻抗信號。所述輸出電流可包括一組預(yù)定義的頻率和振幅，其中在所有所述頻率或所述頻率范圍的一部分下檢測所測量的電壓?？稍趩蝹€AC頻率下或在多個頻率下響應(yīng)于電流獲得生物阻抗信號。多個頻率可為一組離散的預(yù)定義頻率或連續(xù)的掃頻如啁啾頻率。多個頻率還可組合來形成預(yù)定義的波形如三角形或方形波。
[0054]至少一個處理器160(圖1中示出)，作為示例性頭戴式聽筒裝置100的一部分，被配置來測量、監(jiān)測和/或分析可能包括于腦灌注監(jiān)測器130中的生物阻抗信號。處理器160可被配置來進行本文所描述的信號分析方法中的全部或一些，或那些功能中的一些可能由單獨的處理器進行。處理器160還可被配置來進行本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何常見的信號處理任務(wù)，如濾波、去噪等。處理器160可進一步被配置來進行特定于本文所描述的信號分析技術(shù)的預(yù)處理任務(wù)。所述預(yù)處理任務(wù)可包括但不限于信號偽差(如運動和呼吸偽差)的去除。
[0055]示例性保持器180可包括用于增大生物阻抗測量或用于進行除生物阻抗測量之外的測量的另外裝置或元件，如另外一個或多個傳感器140。在一個實施方案中，另外傳感器140可包括(例如)用于進行與生物阻抗信號測量結(jié)合或替代生物阻抗信號測量的光體積描記(PPG)測量的發(fā)光二極管141和光檢測器142。示例性保持器180可進一步包括用于信號處理或其它應(yīng)用的不同電路170并且可包括將數(shù)據(jù)無線地傳輸至腦灌注監(jiān)測器130或至其它位置的能力。在另外實施方案中，腦灌注監(jiān)測器130可與保持器180整合。雖然在圖1的實例中示出，但可省略另外傳感器140和電路170。
[0056]如前所述，示例性保持器180除用于測量生物阻抗的電或包括電極的裝置之外或作為用于測量生物阻抗的電或包括電極的裝置的替代，可包括一個或多個另外傳感器140。例如，另外傳感器140可包括被配置來從患者的區(qū)域獲得PPG數(shù)據(jù)的一個或多個部件。另外傳感器140可包括任何其它合適的裝置，并且不限于圖1中所示的單個傳感器。另外傳感器140的其它實例包括用于測量局部溫度的裝置(例如，熱電偶、溫度計等)和/或用于進行其它生物測量的裝置。
[0057]示例性保持器180可包括任何合適的形式的通信機構(gòu)或裝置。例如，保持器180可被配置來將數(shù)據(jù)、指令、信號或其它信息無線地傳送或接收至另一設(shè)備、分析裝置和/或計算機。合適的無線通信方法可包括射頻、微波以及光通信，并且可包括標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議如藍(lán)牙、WiFi等。除這些配置之外或作為其替代，示例性保持器180可進一步包括導(dǎo)線、連接器或被配置來將數(shù)據(jù)、指令、信號或其它信息無線地傳送或接收至另一設(shè)備、分析裝置和/或計算機的其它管道。示例性保持器180可進一步包括任何適合類型的連接器或連接能力。所述適合類型的連接器或連接能力可包括任何標(biāo)準(zhǔn)計算機連接(例如，通用串行總線連接、火線連接、以太網(wǎng)或允許數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏纹渌B接)。其它適合類型的連接器或連接能力可進一步或可選地包括被配置用于示例性裝置100或被配置用于其它裝置和應(yīng)用的專門化的端口或連接器。
[0058]在心動周期過程中，進入或離開頭部并且更具體地說大腦的血流量可導(dǎo)致由電極110測量的生物阻抗信號的周期性變化。生物阻抗變化可能與頭部和大腦中的血液含量相關(guān)。一般來說，因為當(dāng)與頭部中發(fā)現(xiàn)的組織進行比較時，血液具有相對低的阻抗，所以較高的血液含量導(dǎo)致較低的阻抗。進入大腦組織中的血流量還可改變大腦阻抗的頻率響應(yīng)。比較在不同頻率下的生物阻抗測量值可提供指示血流動力學(xué)狀況的另外信息。
[0059]圖2提供腦血管200的主要特征的圖形表示。圖2中的腦血管是從大腦的下方觀察的，其中所述頁面的頂部表示受試者的前面。供給至大腦201的血液來自穿過頸部的四條主動脈。較大的兩個是頸部的前面部分中的右和左頸內(nèi)動脈(ICA) 210。椎動脈(VA) 220位于頸部的后面并且接合形成基底動脈(BA) 230。所述內(nèi)頸動脈和所述基底動脈由后交通動脈(未示出)和前交通動脈(未示出)連接形成動脈環(huán)(COW)。在理想的患者體內(nèi)，所述COW是即使當(dāng)所述供血動脈中的一個或多個被阻塞時也允許血液供給至大腦201的連接的動脈的網(wǎng)狀系統(tǒng)。
[0060]將血液供給至大腦201的主動脈是腦中動脈(MCA) 240、腦前動脈(ACA) 250、以及腦后動脈(PCA) 260。當(dāng)診斷減少的血流量至大腦201的部分時，MCA240可能是感興趣的一個區(qū)域。MCA240是對最大大腦區(qū)域的唯一血液供給-約每個大腦半球的三分之二。
[0061] 當(dāng)對大腦的血液供給由于供應(yīng)動脈之一的閉塞而中斷時，可能發(fā)生缺血性中風(fēng)。在大多數(shù)急性中風(fēng)病例中，閉塞的原因是在心臟附近形成并隨血流漂向大腦的栓子。大中風(fēng)通常通過ICA210的部分或全部阻塞，或MCA240的全部或部分的閉塞而與對MCA區(qū)的減少的血液供給相關(guān)。由于MCA區(qū)(即，從MCA接收其大部分血液供給的腦區(qū)域)表示大的區(qū)域，因此這種閉塞可影響大腦的很大一部分。因此，監(jiān)測MCA240區(qū)中的血流量，并提供對此區(qū)域中的血流動力學(xué)狀況的預(yù)測可能是有用的。
[0062]如下文將更詳細(xì)解釋，連接到示例性保持器180上的電極可被放置成使得信號通路在一定程度上與MCA240或其它動脈重合、交叉或交互。例如，電極110可被安置來跨越MCA240，使得MCA240在解剖頭部和并且延伸穿過每個電極的一對平面之間行進。因此，信號特性如阻抗的測量可指示和/或與MCA240或其它動脈中的血流量相關(guān)。由保持器180的特定配置協(xié)助的特定電極110放置在所述患者的太陽穴中或周圍(例如)可以能夠產(chǎn)生包括信息、特別是涉及MCA240中的血流的信息的信號。
[0063]圖3提供受試者的大腦201中的示例性生物阻抗信號通路310的圖形表示。示例性配置示出通過右大腦半球和左大腦半球中的每個的多個信號通路310。所述多個信號通路在經(jīng)由保持器180固定至受試者的頭部的電極110之間延伸。信號通路310的阻抗可能受沿所述通路的血液的存在或不存在影響，因為血液具有相對低的阻抗。進一步來說，信號通路310的形狀和方向可受信號通路310的阻抗的影響。信號通路310中的至少一些可與大腦血管重合。因此可測量指示大腦201的血管中的血流動力學(xué)狀況(如血容量)的信號特征。生物阻抗的變化因此可指示大腦201中的血流量的變化。圖3中所描繪的信號通路310僅表示可能存在于信號通路310的一般區(qū)域中的無限數(shù)量通路中的少數(shù)。
[0064]圖4提供由示例性頭戴式聽筒裝置100獲得的示例性生物阻抗信號401、402的圖形表示。所示的生物阻抗信號401、402分別示出使用示例性頭戴式聽筒裝置100所獲得的相對健康的患者的右大腦半球和左大腦半球的阻抗振幅的周期變化。因此，信號401和402是與受試者的大腦相關(guān)的第一信號和第二信號的實例，并且它們各自指示所述受試者的大腦的血流動力學(xué)特征。
[0065]如在圖4中所示，生物阻抗振幅對于左大腦半球和右大腦半球都顯示出周期性循環(huán)。振幅中的這個變化的周期大約是心動周期的周期。在圖4中，y標(biāo)度與阻抗振幅呈負(fù)相關(guān)。即，阻抗振幅的高值是通過如圖4中所示的信號中的低值來反映。更具體地說，每個心動周期實際上以阻抗的減少開始，所述阻抗的減少對應(yīng)于圖4中所示的信號峰值中所反映的血流量的迅速增加。在圖4中的每個心動周期中所示的極大值(即，所述信號峰值)指示對應(yīng)于響應(yīng)于心跳的最大血流量的阻抗極小值。
[0066]根據(jù)本公開的一些實施方案,保持器可基于敏感度圖安置第一電極和第二電極。敏感度圖(如本文所使用)表示所測量的信號對頭部不同區(qū)域中的生理變化的敏感度。例如，頭部的所測量的生物阻抗信號可受到頭部的阻抗變化的影響。可在敏感度圖上將所測量的信號對頭部不同區(qū)域中的阻抗變化的敏感度繪制成圖。所述敏感度圖可表示無限數(shù)量的信號通路310。進一步來說，由電極測量的敏感度圖可受到所述電極的放置的影響。敏感度圖可以是二維的，表示在頭部的橫截面上的敏感度，并且可以是三維的，表示遍及大腦的敏感度。
[0067]示例性二維阻抗敏感度圖可參看圖5進行解釋。敏感度圖500 (如圖5中所示)表示所測量的電壓針對大腦不同區(qū)域的阻抗變化的相對變化。在圖5中，頭部不同區(qū)域的敏感度通過從白到黑的陰影來表示。較淺的陰影表示具有較高敏感度的區(qū)域。區(qū)域520周圍的黑色輪廓用于突出此區(qū)域(在下文更詳細(xì)論述)，并且不表示阻抗敏感度圖的敏感度值。如上所述，大腦中的阻抗可根據(jù)血流特征發(fā)生變化。測量大腦中的阻抗可通過將電流驅(qū)動入固定至頭部的電極之間并測量所產(chǎn)生的電壓來進行。所產(chǎn)生的電壓根據(jù)頭部中的阻抗變化發(fā)生變化。當(dāng)阻抗在大腦的相對高的敏感度區(qū)域中發(fā)生變化時，所產(chǎn)生的電壓變化可相對較高。當(dāng)阻抗在大腦的相對低的敏感度區(qū)域中發(fā)生變化時，所產(chǎn)生的電壓變化可相對較低。因此，敏感度圖可示出大腦的區(qū)域，在所述區(qū)域中，根據(jù)電極的某種放置，阻抗變化對信號測量具有最大的影響。
[0068]敏感度圖(如圖5中所示的那些)可通過計算機模擬方法利用大腦的電導(dǎo)模型來產(chǎn)生。圖6示出大腦的電導(dǎo)橫截面600。圖6中示出的圖像是從CT掃描獲得，并且分成單獨的電導(dǎo)性區(qū)域。外頭皮區(qū)域610以及灰質(zhì)和白質(zhì)區(qū)域630 (均以灰色示出)具有大約
0.33西門子/米(S/m)的電導(dǎo)率。`頭骨區(qū)域620 (以黑色示出)具有大約0.0042S/m的電導(dǎo)率。最后，內(nèi)室640(含有示出為白色的腦脊髓液)具有大約2S/m的電導(dǎo)率。腦脊髓液還填充頭骨區(qū)域620與灰質(zhì)和白質(zhì)區(qū)域630之間的區(qū)域，如通過這兩個區(qū)域之間的白層示出。還示出示意性MCA區(qū)650，其從側(cè)腦室的后角和前角延伸到頭骨。雖然圖6示出大腦的電導(dǎo)模型，但在計算機模擬方法中還可使用阻抗模型來產(chǎn)生阻抗敏感度圖，如圖5中所示的敏感度圖。由于電導(dǎo)是阻抗的倒數(shù)，因此可使用任一測量來產(chǎn)生阻抗敏感度圖。
[0069]在利用了電導(dǎo)模型(如圖6中所示的電導(dǎo)模型)的情況下，用于各種電機位置的頭部的敏感度圖可使用計算機模擬方法來計算?？墒褂糜嬎銠C模擬方法來求解方程，所述方程使用電導(dǎo)模型和電極位置作為輸入?yún)?shù)來決定穿過大腦的電流。因此，計算機模擬可產(chǎn)生敏感度圖，所述敏感度圖示出了所測量的電壓針對大腦不同區(qū)域中的電導(dǎo)變化的相對變化。
[0070]現(xiàn)在參看圖5，可描述阻抗敏感度圖在確定電極位置中的使用。在圖5中所示的使用電極位置510、511作為輸入?yún)?shù)而產(chǎn)生的阻抗敏感度圖中，MCA阻抗區(qū)域520在大腦中以幾厘米的深度覆蓋與右MCA區(qū)650相關(guān)的區(qū)域的大部分。MCA阻抗區(qū)域520延伸到右室的兩個“角” 512和514，表明當(dāng)電極被安置在室延伸部分對面時，優(yōu)先向內(nèi)擴張。電極510可被安置在MCA的后面，一般來說與右側(cè)室的后角514相對。電極511可被安置在MCA的前面，一般來說與右側(cè)室的前角512相對。
[0071]MCA阻抗區(qū)域520中的敏感度(如圖5中所示)是深灰色的周圍區(qū)域的敏感度的大約兩倍高。針對頭骨示出的相對高的敏感度并不對所測量的生物阻抗信號的變化有貢獻，這是因為在頭骨中不存在任何脈動血流。增加信號測量對MCA區(qū)650中的阻抗變化的敏感度的電極安置(如圖5中所示)可以是有用的，這是因為大中風(fēng)通常與對MCA區(qū)650的減少的血液供給相關(guān)。增加生物阻抗信號測量對MCA區(qū)650中的阻抗變化的敏感度的電極安置還可增加生物阻抗信號測量對MCA區(qū)650中的血流量變化的敏感度。根據(jù)本公開的一些實施方案，由電導(dǎo)體連接的第一電極和第二電極可被安置成使得當(dāng)它們被連接到電流流過的電路上時，所述電極使得電流能夠從MCA的一側(cè)上的一個電極流過側(cè)腦室并到達(dá)MCA的第二側(cè)(在所述第一側(cè)對面)上的另一個電極上。
[0072]在頭部上，電極位置511對應(yīng)于前額邊緣上的位置而電極位置510對應(yīng)于耳朵上方、在頭部最寬的區(qū)域附近的位置。示例性保持器180可被配置來根據(jù)敏感度圖500維持電極位置。取決于受試者的頭部大小，電極位置510與511的用于實現(xiàn)MCA區(qū)650的所示出的覆蓋范圍的間距可發(fā)生變化。對于平均頭部大小來說，這個間距可為85mm。根據(jù)本公開的一些實施方案，示例性保持器180可在電極位置510與511之間維持70mm與IOOmm之間以及75mm與95mm之間的間距。根據(jù)本公開的其它實施方案，第一電極可被連接到保持器上的第一位置處，使得當(dāng)所述保持器在受試者的頭部上取向時，所述第一電極被定位在所述受試者的MCA前面且一般來說與側(cè)腦室的前角相對，并且第二電極可被連接到所述保持器上的第二位置處，使得當(dāng)所述保持器在所述受試者的頭部上取向時，所述第二電極被定位在所述MCA后面且一般來說與所述側(cè)腦室的后角相對。
[0073]到現(xiàn)在為止，實施方案已相對于大腦的一個半球中的MCA區(qū)650進行了描述。根據(jù)另外實施方案，第三電極和第四電極可被連接到保持器上的第三位置和第四位置處，使得當(dāng)所述保持器在所述受試者的頭部上`取向時，所述第三電極被定位在頭部的與所述第一電極相對的一側(cè)上，并且所述第四電極被定位在頭部的與所述第二電極相對的一側(cè)上，并且其中所述第三電極和第四電極是成對的，使得能夠使與所述第一電極和第二電極相關(guān)的電流流過第一側(cè)腦室，并且能夠使與所述第三電極和第四電極相關(guān)的電流流過與所述第一側(cè)腦室相對的第二側(cè)腦室。以這種方式，可使得第三電極和第四電極能夠進行與由第一電極和第二電極進行的測量類似的測量，但是在受試者的頭部的相對側(cè)上。還可同時或在不同的時間向受試者的頭部的相對側(cè)應(yīng)用本文所述的涉及受試者頭部的一側(cè)的任何結(jié)構(gòu)和功能。
[0074]敏感度圖500示出了用于實現(xiàn)對MCA區(qū)650中的血流量變化的增加的測量敏感度的示例性阻抗敏感度圖。然而，其它實施方案可涉及根據(jù)不同的敏感度圖安置電極，以用于增加對其它大腦區(qū)域中的血流量變化的測量敏感度。圖7示出顯示了最大阻抗敏感度區(qū)域720的敏感度圖700，和敏感度圖500 —樣，所述最大阻抗敏感度區(qū)域不對應(yīng)于MCA區(qū)650。因此，敏感度圖700(基于電極位置710和711產(chǎn)生)可展示出對MCA區(qū)650中的血流量變化的較小的敏感度。如果需要獲得與MCA區(qū)650相比更能指示大腦的其它區(qū)域中的血流量的生物阻抗測量值，那么這可能是有益的。[0075]在與本公開一致的情況下，至少一個處理器可被進一步配置來基于所述至少一個生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與受試者的頭部的上面安置有第一電極和第二電極的一側(cè)上的MCA區(qū)650相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息。如本文所使用，“用于預(yù)測與MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息”可包括可以幫助醫(yī)師檢測、診斷、理解或預(yù)測與MCA區(qū)650相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的任何類型的信息。所述信息可例如包括對血流動力學(xué)狀況的直接指示，或包括幫助診斷或預(yù)測血流動力學(xué)狀況的信息。用于預(yù)測血流動力學(xué)狀況的信息可包括關(guān)于所述狀況的位置和程度的特定信息，或可包括指示狀況的變化的一般信息。與MCA區(qū)650相關(guān)的血流動力學(xué)狀況可意指在MCA區(qū)650內(nèi)出現(xiàn)的血流動力學(xué)狀況，以及由于MCA區(qū)650內(nèi)的狀況而引起的在MCA區(qū)650外部出現(xiàn)的血流動力學(xué)狀況。
[0076]對醫(yī)學(xué)專業(yè)人士而言，所述輸出信息可能如指示存在顯著血流動力學(xué)狀況的指示器一樣簡單?；蛘呋蛄硗獾兀敵鲂畔⒖砂ū碚骼缫韵赂黜椫械囊粋€或多個的信息輸出:生物阻抗信號的幅度、生物阻抗信號的幅度隨時間的變化以及可能指示血流動力學(xué)狀況、血流動力學(xué)狀況的程度或血流動力學(xué)狀況的程度變化的任何其它數(shù)據(jù)。
[0077]在與本公開一致的實施方案中，可提供一種用于預(yù)測與MCA區(qū)650相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的方法。圖8是示出了用于預(yù)測與MCA區(qū)650相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的示例性方法的步驟的流程圖。在步驟801，可將第一電極和第二電極安置在受試者的頭部上。所述電極可被安置成使得所述第一電極被定位在所述受試者的MCA前面且一般來說與側(cè)腦室的前角相對并且所述第二電極被定位在所述MCA后面且一般來說與所述側(cè)腦室的后角相對。所述電極可通過使用結(jié)構(gòu)裝置(如示例性保持器180)或用于將所述電極安置在受試者的頭部上的任何其它合適的機構(gòu)(如粘合劑)來安置。
[0078]在步驟802，可在第一電極與第二電極之間驅(qū)動電流?？?例如)由腦灌注監(jiān)測器130或其它任何合適的電流發(fā)生器產(chǎn)生電流并將所述電流經(jīng)由電導(dǎo)體190傳導(dǎo)至第一電極和第二電極并且從所述電極中傳導(dǎo)。所驅(qū)動的電流可包括具有恒定振幅和穩(wěn)定頻率的AC信號，和/或可包括具有變化振幅和頻率的信號。
[0079]在步驟803，可根據(jù)先前所述的方法和裝置測量從驅(qū)動電流所產(chǎn)生的生物阻抗信號。例如，可由包括于腦灌注監(jiān)測器130中的處理器160經(jīng)由電壓電極110測量所述電流。
[0080]在步驟804，可基于所測量的生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與頭部的上面安置有第一電極和第二電極的一側(cè)上的MCA區(qū)650相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息?？?例如)由處理器160輸出所述信息。
[0081]用于檢測、診斷以及監(jiān)測中風(fēng)和閉塞的本發(fā)明的實施方案的用途的公開僅是示例性的。在廣義上，本發(fā)明可與使用本文所描述的原理可檢測的任何血流動力學(xué)腦狀況的檢測、診斷和/或治療結(jié)合使用。進一步來說，應(yīng)了解，本文所述的用于預(yù)測受試者的MCA區(qū)650中的血流動力學(xué)腦狀況的方法和裝置可被推廣來預(yù)測受試者大腦的任何區(qū)域中的任何起源包括中風(fēng)、血管變性等的血流動力學(xué)腦狀況。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，替代實施方案對于本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得清楚。因此，本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求書而不是以上描述定義。
【權(quán)利要求】
1.一種頭戴式聽筒裝置，包括: 保持器； 第一電極，所述第一電極被連接到所述保持器上的第一位置處，使得當(dāng)所述保持器在受試者的頭部上取向時，所述第一電極被定位在所述受試者的MCA前面且一般來說與側(cè)腦室的前角相對； 第二電極，所述第二電極被連接到所述保持器上的第二位置處，使得當(dāng)所述保持器在所述受試者的頭部上取向時，所述第二電極被定位在所述MCA后面且一般來說與所述側(cè)腦室的后角相對；以及 至少一個電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體使得所述第一電極和所述第二電極能夠在電路中連接，使得當(dāng)所述第一電極處于所述第一位置且所述第二電極處于所述第二位置并且所述第一電極和第二電極連接到電流流過的電路上時，所述保持器、所述第一電極以及所述第二電極協(xié)作來使得電流能夠從所述MCA的一側(cè)上的所述第一電極和第二電極之一流過所述側(cè)腦室并且到達(dá)所述MCA的在所述第一側(cè)對面的第二側(cè)上的所述第一電極和第二電極中的另一個。
2.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述保持器在所述第一電極與所述第二電極之間維持70mm與IOOmm之間的間距。
3.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述保持器在所述第一電極與所述第二電極之間維持75mm與95mm之間的間距。
4.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述保持器根據(jù)敏感度圖安置所述第一電極和第二電極。
5.如權(quán)利要求1所述的`頭戴式聽筒裝置，其中所述保持器將待膠粘到暴露皮膚上的所述第一電極安置在前額上并且將待膠粘到暴露皮膚上的所述第二電極安置在耳朵上方。
6.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述保持器安置所述第一電極和第二電極，使得所述第一電極和第二電極不在外部血管或肌肉區(qū)域的正好上方。
7.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述電極被取向以便使得電流能夠從所述第一電極穿過所述側(cè)腦室并到達(dá)所述第二電極。
8.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其進一步包括連接到所述保持器上的第三位置處的第三電極和連接到所述保持器上的第四位置處的第四電極，使得當(dāng)所述保持器在所述受試者的頭上取向時，所述第三電極被定位在所述頭部的與所述第一電極相對的一側(cè)上，并且所述第四電極被定位在所述頭部的與所述第二電極相對的一側(cè)上，并且其中所述第三電極和第四電極是成對的，使得能夠使與所述第一電極和第二電極相關(guān)的電流流過第一側(cè)腦室，并且能夠使與所述第三電極和第四電極相關(guān)的電流流過與所述第一側(cè)腦室相對的第二側(cè)腦室。
9.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其進一步包括至少一個處理器，所述至少一個處理器被配置來從電流測量至少一個生物阻抗信號，所述電流從所述第一電極和第二電極之一流到所述第一電極和第二電極中的另一個上。
10.如權(quán)利要求9所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述至少一個處理器被進一步配置來基于所述至少一個生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與所述受試者頭部的上面安置有所述第一電極和第二電極的一側(cè)上的MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息。
11.如權(quán)利要求8所述的頭戴式聽筒裝置，其進一步包括至少一個處理器，所述至少一個處理器被配置來從與所述第一電極和第二電極相關(guān)的所述電流測量至少一個生物阻抗信號以及從與所述第三電極和第四電極相關(guān)的所述電流測量至少一個其它生物阻抗信號。
12.如權(quán)利要求11所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述至少一個處理器被進一步配置來基于所述至少一個生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與所述受試者頭部的上面安置有所述第一電極和第二電極的一側(cè)相關(guān)的MCA區(qū)的血流動力學(xué)狀況的信息，并且基于所述至少一個其它生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與所述受試者頭部的安置有所述第三電極和第四電極的一側(cè)相關(guān)的MCA區(qū)的血流動力學(xué)狀況的信息。
13.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述第一電極和第二電極被配置來將電流驅(qū)動于其間并實現(xiàn)對所產(chǎn)生的電壓的測量。
14.如權(quán)利要求1所述的頭戴式聽筒裝置，其中所述第一電極為第一電流電極而所述第二電極為第二電流電極，并且其中所述頭戴式聽筒裝置進一步包括第一電壓電極和第二電壓電極，其中所述第一電壓電極和第二電壓電極被分別定位在所述保持器上鄰近所述第一電流電極和第二電流電極的位置處。
15.一種用于預(yù)測與MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的方法，所述方法包括: 將第一電極安置在受試者頭部上的第一位置處，使得所述第一電極被定位在所述受試者的MCA前面且一般來說與側(cè)腦室的前角相對； 將第二電極安置在所述受試者頭部上的第二位置處，使得所述第二電極被定位在所述MCA后面且一般來說與所述側(cè)腦室的后角相對； 將電流驅(qū)動入所述第一電極與所 述第二電極之間； 測量由驅(qū)動所述電流所產(chǎn)生的生物阻抗信號；并且 基于所述生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與所述頭部的上面安置有所述第一電極和第二電極的一側(cè)上的MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一電極和第二電極被附接到保持器上，所述保持器被配置來將所述第一電極和第二電極在預(yù)定取向上安置在所述受試者的頭部上。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在驅(qū)動期間，所述保持器在所述第一電極與所述第二電極之間維持70mm與IOOmm之間的間距。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在驅(qū)動期間，所述保持器在所述第一電極與所述第二電極之間維持70mm與95mm之間的間距。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在驅(qū)動期間，所述保持器根據(jù)敏感度圖保持對所述第一電極和第二電極的安置。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，安置所述第一電極進一步包括將所述第一電極膠粘到前額上的暴露皮膚上并且安置所述第二電極進一步包括將所述第二電極膠粘到耳朵上方的暴露皮膚上。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一位置和第二位置不在外部血管或肌肉區(qū)域的正好上方。
22.如權(quán)利要求15所述的方法，其進一步包括對所述電極取向，以便使得電流能夠從所述第一電極穿過所述側(cè)腦室并到達(dá)所述第二電極。
23.如權(quán)利要求15所述的方法，其進一步包括對所述第一電極和第二電極取向，以便導(dǎo)致電流集中在大體楔形區(qū)域中，所述大體楔形區(qū)域具有一般來說與所述側(cè)腦室的所述前角相交的楔形頂點以及一般來說朝向所述受試者的頭骨取向的楔形基底。[參見權(quán)利要求6的注解]
24.如權(quán)利要求15所述的方法，其進一步包括將第三電極安置在所述受試者的頭部上的第三位置處，使得所述第三電極被定位在所述頭部的與所述第一電極相對的一側(cè)上，將第四電極安置在所述受試者的頭部上的第四位置處，使得所述第四電極被定位在所述頭部的與所述第二電極相對的一側(cè)上；將第二電流驅(qū)動入所述第三電極與所述第四電極之間；測量由驅(qū)動所述第二電流所產(chǎn)生的第二生物阻抗信號；并且基于所述第二生物阻抗信號輸出用于預(yù)測與所述頭部的上面安置有所述第三電極和第四電極的一側(cè)上的MCA區(qū)相關(guān)的血流動力學(xué)狀況的信息。`
【文檔編號】A61B5/05GK103517670SQ201280017468
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月9日
【發(fā)明者】O.金羅特, M.拉代, S.本-阿里 申請人:奧森醫(yī)療科技有限公司